原標(biāo)題:浙江出臺(tái)意見(jiàn)給中小學(xué)科學(xué)教育按下“加速鍵”
科學(xué)教育,怎樣點(diǎn)燃孩子的熱情
星星眨著眼,月兒畫(huà)問(wèn)號(hào);彗星拖尾巴,彩虹來(lái)架橋。孩子們的小腦袋中,總有數(shù)不盡的“為什么”,以及各種各樣的“奇思妙想”。
2023年5月,教育部等18部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》,強(qiáng)調(diào)在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法。最近,浙江14部門(mén)發(fā)布《加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的實(shí)施意見(jiàn)》,從頂層設(shè)計(jì)推進(jìn)浙江省中小學(xué)科學(xué)教育,包括組織千名科學(xué)家、科技工作者任中小學(xué)科學(xué)副校長(zhǎng)、探索工程啟蒙教育、打造科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)基地等舉措,給中小學(xué)科學(xué)教育按下了“加速鍵”。
事實(shí)上,浙江部分地區(qū)和中小學(xué)校近年來(lái)逐步開(kāi)展科學(xué)教育的探索。浙江中小學(xué)科學(xué)教育現(xiàn)狀如何?如何加快建立校內(nèi)外協(xié)同育人機(jī)制,形成多主體共同參與的“大科學(xué)教育”格局?
科技工作者當(dāng)上副校長(zhǎng)
科學(xué)家、科技工作者為何要走進(jìn)中小學(xué)校園?這些副校長(zhǎng)又扮演著什么樣的角色?
不久前,中國(guó)工程院院士、寧波大學(xué)植物病毒學(xué)研究所所長(zhǎng)陳劍平多了一個(gè)新身份——九年一貫制學(xué)校、寧波大學(xué)青藤書(shū)院的首任科技校長(zhǎng)。為何請(qǐng)一名院士擔(dān)任學(xué)校的科技校長(zhǎng)?青藤書(shū)院校長(zhǎng)余勇有自己的考量。“我們?cè)?jīng)做過(guò)一項(xiàng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)同學(xué)們對(duì)科技領(lǐng)域較為陌生,且只有少數(shù)同學(xué)未來(lái)想從事和科技相關(guān)的工作?!边@樣的調(diào)查結(jié)果,讓余勇有些擔(dān)憂(yōu)。
邀請(qǐng)陳劍平擔(dān)任科技校長(zhǎng),是余勇深思熟慮后的探索?!瓣愒菏康谝淮谓o孩子們做講座,主題是一片葉子如何成長(zhǎng)為一片樹(shù)林,反響非常好。”余勇說(shuō),陳劍平院士對(duì)這個(gè)新身份也很重視,不僅讓他帶領(lǐng)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員和20位寧大教授共同進(jìn)入青藤書(shū)院從事科普工作,還專(zhuān)門(mén)組織了一次座談會(huì),商討如何用好這些專(zhuān)家資源。
在陳劍平院士的推動(dòng)下,青藤書(shū)院已成立4個(gè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目組,涵蓋智能機(jī)器人、海上風(fēng)電等領(lǐng)域?!瓣愒菏刻峁┝烁鞣N資源,我們選擇了中小學(xué)生比較感興趣的項(xiàng)目,并在學(xué)校遴選了一批有興趣有基礎(chǔ)的學(xué)生。”余勇說(shuō)。
無(wú)獨(dú)有偶,去年12月,杭州市丹楓實(shí)驗(yàn)小學(xué)也聘請(qǐng)了中國(guó)科學(xué)院院士徐星擔(dān)任名譽(yù)校長(zhǎng)。這位從北京遠(yuǎn)道而來(lái)的院士在聘任儀式上有些激動(dòng):“有機(jī)會(huì)給小學(xué)生上科學(xué)課,非常自豪?!边@位專(zhuān)門(mén)研究恐龍的院士,也是小學(xué)語(yǔ)文課文《飛向藍(lán)天的恐龍》的作者。
“小學(xué)生對(duì)恐龍非常著迷,這也是我們未來(lái)推進(jìn)科普工作的切入點(diǎn)?!毙煨歉嬖V記者,接下來(lái)他會(huì)重點(diǎn)在古生物學(xué)的科普上做更多的嘗試,把校園科普工作做得更扎實(shí)系統(tǒng)。在徐星看來(lái),每個(gè)年齡段的孩子都有獨(dú)特的關(guān)注點(diǎn),他和團(tuán)隊(duì)要做的,正是創(chuàng)造一個(gè)適合小學(xué)生年齡段的科普環(huán)境,拓寬他們的科學(xué)視野。
邀請(qǐng)科學(xué)家進(jìn)校園,溫州更早邁出了這一步。2023年9月,溫州市教育局等8部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《新時(shí)代溫州中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)施方案》,其中一項(xiàng)內(nèi)容就是請(qǐng)5位專(zhuān)家學(xué)者任溫州中小學(xué)科學(xué)教育專(zhuān)家顧問(wèn),聘100名科學(xué)家、科研工作者任百所學(xué)校的科學(xué)副校長(zhǎng)。
每周五,都是一年級(jí)小學(xué)生陳易航最期盼的日子。這個(gè)學(xué)期開(kāi)始,他所在的國(guó)科溫州實(shí)驗(yàn)小學(xué)在周五新增了一節(jié)“小小愛(ài)迪生”課,上這節(jié)課的老師都是校外不同領(lǐng)域的科研工作者。在陳易航眼中,他們就像是“哆啦A夢(mèng)”,總能變出各式各樣的工具,帶領(lǐng)他探索科學(xué)奧秘。
“小小愛(ài)迪生”課的開(kāi)展,也給了校內(nèi)科學(xué)老師以啟發(fā)。為了讓課程更好地落地和推進(jìn),校內(nèi)的科學(xué)老師們往往也會(huì)參與其中,比如前期準(zhǔn)備、后期復(fù)盤(pán)等等。該校科學(xué)教師陳錦栩全程參與其中,“一段時(shí)間下來(lái),感覺(jué)自己的科學(xué)思維提高了,在科學(xué)課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)上會(huì)思考得更多?!彼f(shuō)。
在金華市,科學(xué)家則以另一種方式走進(jìn)校園——黃文虎院士在金華市榮光學(xué)校建立黃文虎少年科技館;潘建偉院士、陸朝陽(yáng)教授、馬雄峰教授推動(dòng)全國(guó)第一個(gè)量子科技實(shí)驗(yàn)室落戶(hù)母校東陽(yáng)中學(xué),并捐贈(zèng)九章光量子計(jì)算原型機(jī)模型,開(kāi)設(shè)量子科技相關(guān)課程,建設(shè)“拔尖創(chuàng)新人才共育基地”;“龍芯之父”胡偉武在永康一中成立“龍芯飛鳳書(shū)院”科創(chuàng)基地與創(chuàng)新教育基地。
在不少校長(zhǎng)看來(lái),科學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)入校園,為中小學(xué)的科學(xué)教育補(bǔ)上了一塊重要拼圖。但隨著工作的推進(jìn),雙方都在思考,這項(xiàng)工作如何開(kāi)展得更為扎實(shí)。
在余勇看來(lái),科技校長(zhǎng)能發(fā)揮出作用的前提是根據(jù)每個(gè)學(xué)校的校情定制細(xì)致的落地方式,否則就容易淪為形式。為此,余勇還梳理出了一份需求清單,即中小學(xué)生喜歡做哪些和科技相關(guān)的事、目前學(xué)校在科學(xué)教學(xué)中缺少什么等,陳建平院士會(huì)根據(jù)需求,對(duì)接相應(yīng)的教授或科研人員進(jìn)校園。
國(guó)科溫州研究院研究員高小青是國(guó)科溫州實(shí)驗(yàn)小學(xué)的科學(xué)副校長(zhǎng)。她認(rèn)為科研工作者進(jìn)入校園需要發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。她說(shuō),很多孩子不知道為什么要學(xué)習(xí)科學(xué),而她和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是讓孩子具備科學(xué)思維并解決問(wèn)題。
探索創(chuàng)客教育STEM教育
在引進(jìn)校外科學(xué)教育資源的同時(shí),中小學(xué)科學(xué)教師如何守好課堂陣地,也是中小學(xué)面臨的課題之一。
在科學(xué)課程教學(xué)方面,浙江提出推進(jìn)科學(xué)課程體系化,探索編制人工智能、工程啟蒙等地方課程標(biāo)準(zhǔn)。此外,還提出支持學(xué)校組織中小學(xué)生參與工程項(xiàng)目,建立工程教育創(chuàng)新教室和創(chuàng)客空間。近年來(lái),隨著越來(lái)越多的學(xué)校探索創(chuàng)客教育、STEM教育(4個(gè)單詞的縮寫(xiě):Science 科學(xué)、Technology 技術(shù)、Engineering 工程、Maths 數(shù)學(xué)),科學(xué)課程創(chuàng)新發(fā)展日益成熟。
作為國(guó)內(nèi)創(chuàng)客教育發(fā)源地,溫州科學(xué)教育的“課程創(chuàng)新”加法已經(jīng)做了10年。2013年,溫州正式拉開(kāi)創(chuàng)客教育的序幕,以創(chuàng)新的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式開(kāi)展科學(xué)課程。如今,當(dāng)初埋下的科創(chuàng)種子已然生根發(fā)芽。
前不久,溫州迎來(lái)市第十屆青少年創(chuàng)客文化節(jié)。文化節(jié)上,溫州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)八年級(jí)學(xué)生葉沈讓帶來(lái)了團(tuán)隊(duì)制作的AI稻草人。AI稻草人可以識(shí)別學(xué)生不安全或者不文明的行為,發(fā)出提醒,守護(hù)學(xué)生安全。“孩子們?cè)趧?chuàng)作過(guò)程中發(fā)現(xiàn),最難的是制定規(guī)則,也就是稻草人如何識(shí)別學(xué)生動(dòng)作是否安全或文明?!睂W(xué)校信息教師林美珠說(shuō),孩子們找校領(lǐng)導(dǎo)商討規(guī)則,反復(fù)演繹、拍攝,再讓AI稻草人不斷學(xué)習(xí)。這讓大家在創(chuàng)作的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,漸漸培養(yǎng)科學(xué)思維。
經(jīng)過(guò)10年積累,溫州目前已開(kāi)發(fā)20余門(mén)本地創(chuàng)客課程,建成248個(gè)創(chuàng)客教育基地、1023個(gè)創(chuàng)客教育空間,基本覆蓋全部中小學(xué)。
而在杭州市西湖區(qū),STEM課程的推廣,打開(kāi)了中小學(xué)科學(xué)課的另一種可能性。
STEM教育是匯集了科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)多領(lǐng)域的綜合教育。它突破了傳統(tǒng)科學(xué)課的授課方式,讓學(xué)生整合多門(mén)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,從而解決實(shí)際問(wèn)題。
2019年,西湖區(qū)成為浙江省中小學(xué)STEM教育的試點(diǎn)區(qū),目前有11所“種子”學(xué)校,杭州市保俶塔實(shí)驗(yàn)學(xué)校(九年一貫制學(xué)校)就是其中之一。走進(jìn)杭州市保俶塔實(shí)驗(yàn)學(xué)校的航空航天實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人空間,琳瑯滿(mǎn)目的工具設(shè)備應(yīng)有盡有,這里吸引了不少愛(ài)好科學(xué)的同學(xué)。一有時(shí)間,大家就沖進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,埋頭鉆研,在這片屬于他們的小天地中大顯身手。該校畢業(yè)生陸源初二時(shí)發(fā)明了名為“勿忘我”的智能頸環(huán),引發(fā)廣泛關(guān)注。這個(gè)頸環(huán),是他專(zhuān)門(mén)為患有阿爾茲海默癥的外婆設(shè)計(jì)的,如果外婆在室外迷路超過(guò)30分鐘,頸環(huán)就會(huì)提醒她回家并報(bào)出住址。智能頸環(huán)從編程到建模,都是陸源一手完成。
陸源的這項(xiàng)發(fā)明只是一個(gè)縮影。STEM教育正突破學(xué)科壁壘,在跨學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用中,幫助同學(xué)們把想法落地,成為“小發(fā)明家”。
如今,西湖區(qū)上百所中小學(xué)校都已將STEM教育融入學(xué)校的常態(tài)課程和社團(tuán)課。硬件上,不少學(xué)校打造專(zhuān)門(mén)的科學(xué)空間,支持學(xué)生的想法和創(chuàng)意;軟件上,搭建了資源庫(kù)平臺(tái),對(duì)優(yōu)秀的課程案例進(jìn)行梳理,目前該資源庫(kù)平臺(tái)已沉淀案例4146個(gè)。
雖然越來(lái)越多的學(xué)校開(kāi)設(shè)STEM課程,但要真正上好這門(mén)課,挑戰(zhàn)還是不少。西湖區(qū)教育督導(dǎo)評(píng)估中心鮑雯雯老師認(rèn)為,傳統(tǒng)的教育體系和教學(xué)模式,需要和STEM教育更好地融合。此外,STEM課程的實(shí)施需要不同學(xué)科教師協(xié)作,學(xué)??赡苄枰淖儌鹘y(tǒng)的單科教研組的方式,成立以項(xiàng)目為單位的跨學(xué)科教研團(tuán)隊(duì)。
感受更廣闊的科學(xué)世界
放眼全國(guó),各地都把中小學(xué)科學(xué)教育放到了更加重要的位置上。為何中小學(xué)科學(xué)教育如此重要?
中小學(xué)科學(xué)教育處于重要的啟蒙階段。在浙江省科學(xué)教研員、省特級(jí)教師沙琦波看來(lái),其重要性體現(xiàn)在普及性和創(chuàng)新性上。具體來(lái)說(shuō),中小學(xué)科學(xué)教育的一端連著提升全民科學(xué)素養(yǎng)的大眾化科學(xué)普及需求,另一端連著科技創(chuàng)新,承擔(dān)著培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的重要使命。
“當(dāng)下科學(xué)課堂教授的大多是科學(xué)知識(shí),但知識(shí)普及只是科學(xué)課的一部分,同樣重要的是把科學(xué)精神、科學(xué)思維的培養(yǎng)滲透在課堂中,為未來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才?!鄙崇ㄕf(shuō)。
而意見(jiàn)的出臺(tái)也給家長(zhǎng)帶來(lái)了期待?!翱茖W(xué)課需要與時(shí)俱進(jìn),無(wú)論是課堂還是課外,都希望孩子有機(jī)會(huì)接觸越來(lái)越多的優(yōu)質(zhì)科學(xué)資源,開(kāi)拓眼界?!焙贾菀晃晃迥昙?jí)家長(zhǎng)告訴記者。
在采訪(fǎng)中,無(wú)論是一線(xiàn)中小學(xué)科學(xué)教師、教研組長(zhǎng),還是科學(xué)教研員都坦言,當(dāng)下的中小學(xué)科學(xué)課確實(shí)面臨著一些困境。
例如,科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)是知識(shí)更新快,信息爆炸時(shí)代對(duì)科學(xué)課提出了更高的要求?!暗滩囊话?0年更新一次,內(nèi)容難免有些滯后。如果科學(xué)老師自身素養(yǎng)好,會(huì)在課堂講授前沿的科技知識(shí)。但大部分老師還是以教材為依據(jù)?!币晃豢茖W(xué)教研員說(shuō)。
科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,有很強(qiáng)的實(shí)踐要求?!半m然浙江的科學(xué)教育已經(jīng)走在全國(guó)前列,部分區(qū)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育做得也很不錯(cuò),但目前依然普遍存在科學(xué)實(shí)驗(yàn)參與率不足、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)缺失等問(wèn)題?!辈稍L(fǎng)中,一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者。
顯然,部分學(xué)校和相關(guān)部門(mén)已經(jīng)關(guān)注到這些現(xiàn)象,無(wú)論是邀請(qǐng)科學(xué)家進(jìn)校園,還是開(kāi)展校內(nèi)科學(xué)課的跨學(xué)科嘗試,目的都指向培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。但科學(xué)教育不能只局限于課堂內(nèi),更需要校外的補(bǔ)充。
課堂之外的科學(xué)教育如何更好地開(kāi)展?各地也根據(jù)各自的實(shí)際情況,摸著石頭過(guò)河。
1月31日,金華經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)西苑小學(xué)4名同學(xué)在2023世界機(jī)器人大賽總決賽中奪得兩個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng),引發(fā)關(guān)注。課堂之外,他們經(jīng)常登錄“八婺智慧教育”本地平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上,可以找到各種與科學(xué)相關(guān)的資源——中小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)3D視頻、科技類(lèi)的賽事通知及培訓(xùn)視頻、假期科普公益課堂、教師科研成果展示等等?!捌脚_(tái)上有全市各種比賽團(tuán)隊(duì)分享的視頻,我們會(huì)仔細(xì)研究他們的結(jié)構(gòu)和思路,很有啟發(fā)?!北敬伪荣惈@獎(jiǎng)的周星宇同學(xué)說(shuō)。
“我們要做的是利用數(shù)字化把科學(xué)教育資源匯集起來(lái),在國(guó)家中小學(xué)智慧教育和之江匯教育廣場(chǎng)資源以外,結(jié)合金華實(shí)際給學(xué)生搭建課外服務(wù)資源平臺(tái)?!苯鹑A市教育技術(shù)和信息中心主任傅得臻告訴記者。
此外,部分地區(qū)正在嘗試和社會(huì)建立更為緊密的聯(lián)系,讓孩子們走出校園,去感受更廣闊的科學(xué)世界。近年來(lái),杭州市鼓勵(lì)中小學(xué)校緊密聯(lián)系科技館、科普研學(xué)基地等機(jī)構(gòu),發(fā)動(dòng)學(xué)生實(shí)地開(kāi)展科學(xué)考察。寧波則推動(dòng)學(xué)校就近建立科學(xué)實(shí)踐基地,打造家校社一體化育人環(huán)境。
“希望在中小學(xué)的科學(xué)教育中,建立更為完善的校內(nèi)外協(xié)同育人機(jī)制,不僅把科研工作者、科技資源請(qǐng)進(jìn)校園,也給孩子們創(chuàng)造更多走出校園的機(jī)會(huì)?!鄙崇ńㄗh。
實(shí)施科學(xué)課程教學(xué)提質(zhì)工程
喻伯軍
本次浙江省出臺(tái)的《加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的實(shí)施意見(jiàn)》,是對(duì)國(guó)家文件的回應(yīng)和落實(shí),也是根據(jù)浙江實(shí)際情況制定關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代科學(xué)教育的政策。
實(shí)施意見(jiàn)提出實(shí)施中小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)提質(zhì)工程,從課程、教學(xué)、評(píng)價(jià)等方面提出要求。
比如教學(xué)層面突出實(shí)驗(yàn)教學(xué),強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐,加強(qiáng)真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下的跨學(xué)科、項(xiàng)目化等學(xué)習(xí)。
科學(xué)教師隊(duì)伍建設(shè)工程則從科學(xué)教師職前培養(yǎng)、職后培訓(xùn)和科學(xué)教育導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)三個(gè)方面提出要求。例如職后培訓(xùn),要確保有中小學(xué)校的鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少有1名科學(xué)學(xué)科領(lǐng)軍教師,加強(qiáng)省、市、縣區(qū)、校四級(jí)聯(lián)動(dòng)的教研支撐,設(shè)計(jì)豐富多彩的培訓(xùn)項(xiàng)目,提高科學(xué)教師教學(xué)能力。
在評(píng)價(jià)層面,增強(qiáng)試題的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、綜合性、創(chuàng)新性,減少機(jī)械刷題。關(guān)注科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)率、學(xué)生實(shí)踐參與度,提高中小學(xué)生動(dòng)手操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合解決實(shí)際問(wèn)題的能力,鼓勵(lì)各地各校將實(shí)驗(yàn)操作測(cè)評(píng)納入學(xué)科綜合評(píng)價(jià)體系。
我們爭(zhēng)取通過(guò)3年至5年的努力,培育一批科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)、實(shí)驗(yàn)學(xué)校和實(shí)驗(yàn)基地,涌現(xiàn)一批“小科學(xué)家”“小工程師”,打造一批有辨識(shí)度的科學(xué)教育特色品牌。